В Красной Армии с октября 1927г.

В августе 1940г. было сформировано Гомельское военное аэрофотограмметрическое училище.

Капитан Похильченко преподавал в училище.

Летом 1941г. училище было эвакуировано в г.Давлеканово (Башкирия).  

С июля 1942г. Василий Иванович в действующей армии. 

Служил помощником начальника разведотдела штаба 16 воздушной армии.

Участник Сталинградской и Курской битв.

Приказом от 29 июля 1943г. майор Похильченко был награжден орденом Красной Звезды.

Награжден медалью «За оборону Сталинграда».

В 1944г. 16 воздушная армия входила в состав войск 1 Белорусского фронта. Участвовала в освобождении Белоруссии и Польши.

В конце июня 1944г., в период Бобруйской операции, Василий Иванович находился в составе 16 разведывательного авиаполка, руководя действиями его истребительной эскадрильи. Принимал разведданные по радио с борта самолета и передавал их в штаб армии.

Приказом от 16 сентября 1944г. был награжден орденом Отечественной войны II степени.

За долголетнюю и безупречную службу в ноябре 1944г. награжден орденом Красной Звезды.

В период подготовки к прорыву оборону противника на западном берегу Вислы Василий Иванович находился в 16 и 72 разведывательных авиаполках. После начала операции обеспечил сбор и своевременное предоставление данных о передвижении войск противника в штаб армии.

Приказом от 06 февраля 1945г. был награжден вторым орденом Отечественной войны II степени.

В апреле 1945г. армия в составе 1 Белорусского фронта участвовала в прорыве обороны противника на западном берегу Одера и в штурме Берлина.

05 июня 1945г. майор Похильченко был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 03 октября 1945г.

Награжден медалями «За освобождение Варшавы», «За взятие Берлина», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Майор Похильченко был уволен запас 28 января 1946г.